存储SAN
存储技术介绍
DAS (direct attached storage) 直接连接存储--块级
SAN(storage area network) 存储区域网络--块级
NAS(network attached storage) 网络附加存储
Object storage 对象存储
scsi————小型计算机系统接口;计算机和外设进行通信的协议标标准
DAS---块级,提供总线级通信方式的存储架构
1)内部的DAS:硬盘------主板-----------主板scsi总线————前端(CPU内存OS FS)
主机本地硬盘槽位有限 容量有限 散热差
2)外部DAS:实现条件:a、主机有 SCSI HBA卡提供SCSI接口
b、DAS存储提供SCSI接口
c、主机和DAS存储直接只能用SCSI线缆直连
特点:距离——25m
带宽——Ultrasscsi 640——640MB/s(6Gb/s)
l连接方式————一对一 y一对多(8线--7*DAS 16线--15*DAS)
SAN的组件---块级的,提供网络通信方式的存储架构
1)a、实现形态:FC-SAN(协议 FC-fiber channel 光纤通道协议)
IP-SAN(协议 iscsi 将scsi承载在TCP/IP网络中)
b、特点:距离---无限制
带宽----FC-SAN(8Gb/s 16Gb/s)
IP-SAN(GE 10GE)
连接方式----1对1 1对多 多对1 多对多
SAN是企业级块存储的主流技术,DAS已淘汰
NAS---文件级的,通过TCP/IP网络实现的存储架构
a、文件系统使用存储厂商自研的集群或者分布式文件系统,逻辑上可跨多个存储节点进行空间管理。
b、主机和NAS之间只有一种网络形态:TCP/IP
c、主机访问NAS的共享目录实现IO读写操作到底层NAS硬盘上。
d、连接方式:1对1 1对多 多对1 多对多
SAN的组件
1、 主机---物理形态(刀片式、机架式);虚拟云主机(虚拟机)
网络---FC ISCSI
SAN存储---生产存储、备份存储、容灾存储
2、多路径---解决方法---在主机侧安装多路径软件
华为的多路径软件---Ultrapath(win linux 小机OS) ---重启
功能:1)屏蔽冗余卷,统一成唯一虚拟卷
2)实现IO的负载分担
3)IO的最优路径优选策略 轮询 least io least block
4)故障倒换(fail over)
5)故障回切(fail back)
FC协议栈
1)FC-0:物理层,定义FC网络中物理层接口和线缆的标准
2)FC-1:编解码层,发端编码收端解码实现光纤线路距离延长,降低误码率
8G 8b/10b 18G 60b/64b
3)FC-2:FC数据成帧 拓扑定义 流量控制 QOS
4)FC-3:通用服务层,加密解密 压缩解压缩
5)FC-4:协议映射层,适配FC网络要承载的协议报文 可以适配 scsi ip atm
发端映射 收端解映射
*FC-SAN实现的物理条件:
1)主机侧:FC-HBA卡---主板PCI-E
2)存储侧:FC业务板卡
3)网络侧:FC SW
收发器(热插拔)---光模块--单模(长距传输)/多模(短距传输)
光纤通道帧
传输字:1TW = 4B
FC SW 华为品牌
Oceanstor SNS系列 2000 3000 5000 SNS2124为例 2个管理口 调测串口(命令行) 管理网口(web 图形化)
默认前8口有光模块 后16口如果用需要另外购买光模块和license
FC SW 接口上电自定义 F N E G
FC协议的地址标识 WWN---全球唯一名称 64bit 表示 16*16进制数值
两种形态:WWNN---全球唯一节点名称----标识设备节点
WWPN---全球唯一端口名称----标识设备上的每一个FC接口
FC SW实现网络逻辑隔离-----划zone(区域)
1)方式:基于端口划分 基于WWN划分 基于别名划分
2)配置方法:命令行 web图形化操作
3)配置流程:新建别名(可选) 新建zone 新建zone config
IP-SAN
通过TCP/IP网络承载scsi数据块,是一种低成本的SAN网络
1)协议:iscsi----衔接scsi和TCP/IP iscsi属于应用层
2)iscsi连接的两个对象:initiator(启动器)---->主机
target(目标器)---->存储
启动器:主动发起建立iscsi连接到存储侧,下发IO请求
目标器:控制和管理启动器和目标器之间的iscsi连接,接收启动器端IO请求并响应执行IO操作
3)iscsi的标识终端的标识符:iqn---字符串
4)主机侧IP-SAN实现方式
a、NIC+initiator软件(所有协议处理都由软件实现,消耗主机计算资源)
b、TOE+initiator软件(TCP/IP协议处理下移给TOE,iscsi协议处理仍然软件实现)
c、iscsi HBA(所有协议处理都由硬件实现,最大程度降低主机计算资源消耗)
成本:a<b<c 性能:a<b<c
IP-SAN物理条件:1)主机要求以上三种配置的其中一种
2)网络设备:以太网SW+IP router
3)存储设备:提供GE 10GE存储业务接口
融合协议——FCoE
1)FC over Ethernet 将FC数据帧放在CEE(增强型无损以太网)上进行承载
目的:a、降低部署成本
b、简化网络配置
2) 实现FCoE满足条件:a、主机侧——配置CNA(融合网络适配卡)支持TCP/IP和FCoE数据博爱问的收发处理
b、网络侧——将业务平面和存储平面的流量整合到一类网络设备组网架构中,设备选型使用CE系列(华为)交换机
c、存储侧——选配FCoE网络板卡
网络协议——IB infini-bind
1)类似TCP/IP 也是一个协议栈,5层模型 物理层-链路层-网络层-传输层-应用层
2)IB协议早期主要用于服务器集群部署,用于存储平面网络(主机——>存储)
3) IB网络设备:IB交换机 IB路由器
4)网络特点:a、高带宽、低时延、
b、支持RDMA(远程直接内存访问,实现集群内主机访问其他主机内存数据)
c、传输卸载(IB协议运行在IB适配器中,而非OS之上,降低对主机计算资源)
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